I . Подготовительная фаза.

• Высокомолекулярные соединения распадаются под действием гидролаз ЖКТ до мономеров.

• Протекает в ЖКТ и лизосомах.

• Не является поставщиком энергии (1%).

II фаза. Превращение мономеров в простые соединения - центральные метаболиты (пвк, ацетилКоА)

• эти продукты связывают 3 вида обмена,

• до 2-3 с,

• протекает в цитоплазме, завершается в митохондриях,

даёт 20-30% энергии, поставляемой анаэробно

III фаза. Цикл Кребса

• аэробные условия,

• полное окисление поступивших с пищей веществ,

• выделяется большое количество энергии и аккумулируется она в АТФ.

Анаболические пути расходятся:

1 фаза. Синтез белков начинается с образования α-кетокислот.

2 фаза. Аминирование α-кетокислот, получение АМК.

3 фаза. Из АМК образуются белки

Общий путь катаболизма:

• После образования ПВК дальнейший путь распада веществ до углекислого газа и воды происходит одинаково в общем пути катаболизма (ОПК).

• ОПК включает реакции окислительного декарбоксилирования ПВК и ЦТК.

• Реакции ОПК происходят в матриксе митохондрий и восстановленные коферменты передают водород на компоненты дыхательной цепи. Катаболические пути сходятся, вливаясь на третьей фазе в ЦТК.

• На первой фазе белки дают 20 АМК.

• На второй фазе 20 АМК дают ацетилКоА и аммиак.

• На третьей фазе ЦТК даёт углекислый газ, воду и энергию.

Метаболические пути – совокупность катализируемых ферментами реакций, в ходе которых происходит превращение субстрата в продукт.

• Главные (основные) метаболические пути – универсальные, свойственные любой клетке. Поставляют энергию, синтез основных биополимеров клетки.

• Добавочные пути менее универсальны, характерны для определённых тканей и органов. Синтез важных веществ. Поставляют энергию в форме НАДФН+Н.

• Побочные пути протекают ограниченно. В условиях патологии. В них часто появляются токсические метаболиты.

Центральные метаболиты:

• ацетил-КоА,

• ПВК,

• ЩУК,

• ФГА.

2. Витамины РР и В₂, структура, признаки витаминной недостаточности и участие в обмене веществ.

B₂ –Рибофлавин G 2-2,5 мг/сут

Флавиновые коферменты

• Флавинмононуклеотид (ФМН) и

флавинадениндинуклеотид (ФАД) являются производными

витамина В2 (диметилизоаллоксазинрибитола).

ФАД представляет собой соединение ФМН с АМФ

Обратимая окислительно-восстановительная реакция, катализируемая ФМН- и ФАД-зависимыми дегидрогеназами

Дефицит витамина В2

• расстройство пищеварения и нервной системы,

• хронические гастриты и колиты,

• общая слабость,

• кожные заболевания,

• снижает сопротивляемость болезням.

Пищевые источники витамина В2

• капуста,

• горох,

• яблоки,

• зеленая фасоль,

• помидоры,

• репа,

• дрожжи,

• яйца,

• печень,

• мясо,

• молоко.

Биофункция: Входит в состав дыхательных флавиновых ферментов (ФМФ и ФАД). Осуществляет перенос H⁺ и e^–.

Авитоминоз/гипервитаминоз:

Поражение глаз, светобоязнь, поражение слизистой полости рта, глоссит, задержка роста.

PP Никотиновая кислота 15-25 мг/сут Кофермент оксидоредуктаз

Биох.роль: Участвует в процессах клеточного дыхания (перенос H⁺ и e^–). Регулирует секреторные и моторные функции желудочно-кишечного тракта и печени. Входит в состав НАД и НАДФ.

Пищ.источн: Мясо, печень, почки, рыба, дрожжи.

Авитоминоз/гипервитаминоз:Воспаление кожи (пеллагра), расстройства желудочно-кишечного тракта.

НАД и НАДФ:

• Никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и никотин-амидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ) - производные витамина РР -никотинамида (антипеллагрического витамина).

Пеллагра - авитаминоз РР:

• дерматит,

• деменция,

• диарея.

Симптомы пеллагры наиболее резко выражены у больных с недостаточным белковым питанием. Это объясняется недостатком триптофана, который является предшественником никотинамида.

Пищевые источники витамина РР:

• дрожжи,

• продукты животного происхождения,

• гречиха,

• грибы.

Обратимая окислительно-восстановительная реакция, катализируемая НАД- и НАДФ-зависимыми дегидрогеназами

• К НАД присоединяются 2 электрона и один протон, второй протон остаётся в растворе для подкисления.

3. В моче больного найдено значительное количество гомогентизиновой кислоты. Как образуется гомогентизиновая кислота в организме. Содержится ли она в моче здоровых людей? Назовите заболевание, обнаруженное у выше указанного больного и причину его возникновения?

Билет 19 фен и тир; Послед. Алкаптонурия

Билет 20.

1. Обмен и биологическое значение глутаминовой и аспарагиновой аминокислот в организме человека.

Биосинтез заменимых АМК:

• Ала, глу, асп – первичные АМК.

Пути синтеза:

• восстановительное аминирование,

• трансаминирование

• Глутамин синтезируется из глу под действием глутаминсинтетазы.

• Аспарагин синтезируется из асп и глутамина.

Судьба Асп:

-Аспарагин

-Синтез пуриновых и пиримидиновых омнований

-В-аланин:

• КоАSH

• Азотистые вещ-ва мыщц:анзерин,карнозин

Судьба Глу:

-Фолиевая кислота

-Глутамин

-Пролин

-Глутатион

-Синтез Пуриновых нуклеотидов

Образование амидов АМК:

Образование амидов АМК:

у детей раннего возраста это основной путь обезвреживания аммиака

Глутамин и аспарагин образуются в местах образования аммиака:

• печень,

• мозг,

• мышцы.

Глутамин:

• нетоксичен, свободно проходит через клеточную мембрану,

• форма, в которой транспортируется аммиак, временное хранилище аммиака,

• используется для синтеза белка, аминосахаров, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, фолиевой кислоты, глу, три, гис, асн,

• донор аммиака.

Образование аммонийных солей:

• глутамин используется почками в качестве источника аммиака, необходимого для нейтрализации кислых продуктов.

  Аспарагиновая кислота (аминоянтарная кислота, аспартат, аминобутандиовая кислота) — алифатическая аминокислота, одна из 20 протеиногенных аминокислот организма. Встречается во всех организмах в свободном виде и в составе белков. Кроме того, выполняет роль нейромедиатора в ЦНС.

     Аспарагиновая кислота:

- присутствует в организме в составе белков и в свободном виде

- играет важную роль в обмене азотистых веществ

- участвует в образовании пиримидиновых оснований и мочевины

     Аспарагиновая кислота и аспарагин являются критически важными для роста и размножения лейкозных клеток при некоторых видах лимфолейкоза.

     Фермент микробного происхождения L-аспарагиназа, нарушающий превращение аспарагиновой кислоты в аспарагин и наоборот, оказывает сильное специфическое цитостатическое действие при этих видах лейкозов.

     Основные функции

     Аспарагиновая кислота является прямым предшественником аспарагина и участвует в синтезе незаменимых аминокислот метионина и треонина, в синтезе пиримидиновых нуклеотидов. Она играет важную роль в обмене веществ, в деятельности ДНК и РНК, синтезе иммуноглобулинов, способствует удалению вредного аммиака из организма. Важный фактор предотвращения усталости.

     Аспарагиновая кислота, будучи связывающим субстратом энергетического и пластического обмена, обладает способностью повышать основной обмен и участвует в передаче и модуляции межнейронных сигналов.

     Используется в качестве биологически активной добавки в питании спортсменов.

     

     Потребность

     Cуточная потребность - 6 г.

     Пищевые источники

     Значительное количество аспарагиновой кислоты содержат проращенных семенах

Физиологич.роль:

• присутствует в организме в составе белков и в свободном виде

• играет важную роль в обмене азотистых веществ

• участвует в образовании пиримидиновыхоснований имочевины

• Аспарагиновая кислота и аспарагинявляются критически важными для роста и размножениялейкозныхклеток при некоторых видахлимфолейкоза.

• Ферментмикробногопроисхождения L-аспарагиназа, нарушающий превращение аспарагиновой кислоты в аспарагин и наоборот, оказывает сильное специфическоецитостатическоедействие при этих видах лейкозов.

Синтез мочевины:

Карбомаилфосфатсинтетаза 1

Орнитин Цитруллин

карбомоил

трансфераза

Цитруллин

+

Асп Аргинино Аргининосукцинат

сукцинат

синтетаза

Атф ФФн+АМФ

Аргининосукцинат лиаза

Аргинин фуморат

Аргининосукцинат

Аргиназа

Аргинин Орнитин Мочевина

В синтезе мочевины участвует 6 АМК:

• орнитин,

• цитруллин,

• аргинин,

• аспарагиновая кислота,

• аргининосукцинат,

• N-ацетилглутамат –

активатор первой реакции.

2. Микроэлементы: железо, медь и кобальт. Их роль в организме. Понятие о микроэлементозах.

ЖЕЛЕЗО

Общее количество железа в организме:

• у женщин: 3-4 г,

• у мужчин: 3-5 г,

65 % - железо гемоглобина,

10 % - железо миоглобина,

5 % - железо в составе ферментов,

20 % железа депонировано в печени, костном мозге, селезёнке (связано с ферритином, гемосидерином),

0,1-0,2 % - транспортное железо.

На 1 г гемоглобина приходится 3,4 мг железа.

Содержание железа в сыворотке крови:

• 8,9 - 29 мкмоль/л у мужчин,

• 7-27 мкмоль/л у женщин.

Суточная потребность в железе 3-5г

• так как жизненный цикл эритроцитов 120 дней, то взрослые люди в день нуждаются в 16-20 мг железа для восполнения эритроцитарной массы,

• женщинам необходимо в 2 раза больше железа,

• при беременности потребность в железе возрастает на 60%, так как идёт перенос к плоду.

Пищевые источники:

• мясо,

• печень,

• яблоки,

• гранаты,

• земляника,

• фасоль,

• чернослив,

• бобы,

• Петрушка

Всасывание железа происходит в двенадцатиперстной кишке:

Улучшают всасывание железа:

• соляная кислота,

• аскорбиновая кислота,

• животный белок,

• простые углеводы (лактоза, фруктоза, сорбит),

• лизин, гистидин, цистеин,

• медь, кобальт.

Подавляют всасывание железа:

• жир,

• фосфаты,

• фитин.

Трансферрин:

• гликопротеин,

• молекулярная масса 77 кД,

• синтезируется в печени,

• транспортирует железо,

• одна молекула трансферрина связывает 2 атома железа.

Атомы железа транспортируются в клетку путём взаимодействия комплекса Fe-трансферрин со специфическими рецепторами мембраны.

Транспорт железа в крови

• Мобилизация железа в кровь из кишечника сопровождается переходом:

• В плазме крови железо связано с трансферрином.

Другие транспортные белки железа:

• гаптоглобин,

• гемопексин,

• альбумин.

Лактоферрин отсутствует в сыворотке крови.

Находится лактоферрин в:

• женском молоке,

• бронхиальном секрете,

• цитоплазме нейтрофилов,

• слюне,

• слезе.

Ферритин – основная форма депонированного железа.

Накапливается в :

• печени,

• селезёнке,

• костном мозге.

Избыток железа в тканях содержится в виде

гемосидерина.

Биологическая роль железа:

• транспорт электронов (цитохромы, железосеропротеины),

• транспорт и депонирование кислорода (миоглобин, гемоглобин, гемэритрин),

• участие в формировании активных центров ферментов (оксидазы, гидроксилазы, СОД, каталаза, пероксидаза),

• транспорт и депонирование железа (трансферрин, ферритин, гемосидерин).

Снижена концентрация железа в крови при:

• железодефицитных анемиях,

• раке печени,

• обтурационной желтухе,

• гемосидерозе внутренних органов,

• дефиците витамина С,

• миоме матки,

• болезнях почек.

Повышена концентрация железа в крови при:

• чрезмерной резорбции железа (частые переливания крови),

• гемолитической анемии,

• болезнях печени,

• хроническом холецистите,

• свинцовой интоксикации,

• талассемии,

• гипопластической и апластической анемиях.

Гиперсидероз -избыточное содержание железа в организме

• У шахтёров и электросварщиков встречается экзогенный гиперсидероз.

• Эндогенный гиперсидероз возникает в результате разрушения гемоглобина в организме.

Причины повышения концентрации железа в сыворотке:

• усиление деградации эритроцитов при гемолитической анемии,

• нарушение синтеза гемоглобин(В12-дефицитная анемия),

• острый гепатит,

• гемосидероз,

• гемохроматоз.

Низкое содержание железа в крови при:

• недостаточном поступлении железа в организм,

• нарушении депонирования железа при беременности,

• гастроэктомии,

• снижении кислотности и ахлоргидрии,

• хронической диарее, стеаторее,

• неспецифическом колите,

• потерях крови,

• язвенной болезни.

МЕДЬ

В организме взрослого человека содержится 100-150 мг меди.

• 50% меди находится в мышцах и костях,

• 10% - в печени.

Много меди в:

• почках,

• ткани мозга.

У новорожденных содержание

меди в 10 раз больше, чем у взрослых.

Пищевые источники:

• грибы,

• печень,

• орехи,

• соя,

• кофе,

• овощи,

• морепродукты.

Суточная потребность 2-5 мг меди

Биологическая роль:

• составная часть электронпереносящих белков, цитохромоксидазы,

• стимулятор эритропоэза и образования гема (при дефиците меди нарушается всасывание и мобилизация железа),

• входит в состав 30 ферментов: СОД, уратоксидазы, тирозиназы, аминооксидазы, оксигеназы,

• необходима для нормального развития соединительной ткани и кровеносных сосудов (коллаген, эластин),

• необходима для формирования костной ткани.

• Всасывается лишь 32% меди из пищи, остальная медь выводится через кишечник, с желчью, мочой.

• В сыворотке крови медь связана

с церулоплазмином – 95%,

с альбумином – 5%.

Функции церулоплазмина:

• переносчик ионов меди,

• основной антиоксидант плазмы, перехватчик ,

• обладает ферментативными свойствами, осуществляет окисление Fe в Fe ,

• увеличивает всасывание железа и способствует включению железа в трансферрин,

• активатор гемопоэза,

• белок острой фазы,

• детоксикационная функция (окисляет диамины и полифенолы),

• участвует в обмене адреналина, норадреналина, серотонина,

• повышает пероксидазную активность плазмы и бактерицидные свойства крови.

Гиперурикемия наблюдается при:

• стрессе,

• беременности,

• острых и хронических воспалениях,

• лейкозах,

• апластических анемиях,

• мегабластических анемиях,

• талассемиях,

• гипер- и гипофункции щитовидной железы,

• билиарном циррозе,

• инфаркте миокарда,

• заболеваниях почек.

«Медная лихорадка» возникает при работе с медной пылью, медьсодержащими фунгицидами.

Гипоурикемия возникает при:

• нехватки меди в рационе,

• недостаточном белковом питании,

• у новорожденных на искусственном вскармливании,

• в результате потери или распада церулоплазмина (нефротический синдром, диспротеинемия),

• болезни Вильсона-Коновалова (гепатоцеребральная дистрофия),

• синдроме Менкеса,

• синдроме Марфана.

Болезнь Вильсона-Коновалова:

• эндогенный дискупреоз,

• сочетание цирроза печени с дистрофическим процессом в головном мозге,

• причиной является аномальный церулоплазмин,

• медь выводится с мочой и откладывается в тканях (роговице, мозге, печени).

Синдром Менкеса

• умственная отсталость,

• отставание в росте,

• снижение температуры до 35 градусов,

• аномалии в стенке артерий,

• нарушение в структуре метафизов длинных костей,

• снижение концентрации меди в крови, печени, мозге,

• смерть до 3 лет.

В основе заболевания лежит нарушение всасывания меди в кишечнике.

Синдром Марфана

• недостаточность лизилоксидазы,

• медьдефицитное заболевание,

• «птичье» лицо,

• аневризма аорты,

• страдает эластин,

• узкий череп,

• врождённая гипопластическая мезодермальная дистрофия.

КОБАЛЬТ

поступает в организм с

• печенью,

• почками,

• растительной пищей,

• витамином В12.

Биологическая роль:

• активатор ферментов (фосфатазы, дыхательных ферментов),

• стимулятор кроветворения,

• активатор окислительного фосфорилирования,

• влияет на синтез компонентов адениловой системы,

• повышает неспецифическую резистентность организма,

• избирательно накапливается в железистых органах, лимфоузлах.

У новорожденных снижено содержание кобальта.

Кобальт – промышленный яд в больших дозах.

• поражает: органы дыхания, систему кроветворения,

• вызывает сердечную недостаточность.

Дефицит кобальта

наблюдается при дефиците витамина В12.

3. Пациенту в лечебных целях назначили диету с низким содержанием углеводов. Концентрация глюкозы в крови нормальная. За счет каких процессов преимущественно поддерживается уровень глюкозы в крови?

Билет 20 ГНГ,гликогенолиз

Билет 21.

1. Основные пути межуточного обмена аминокислот. Трансаминирование. Клиническое значение определения активности трансаминаз.

Трансаминирование АМК

• реакции межмолекулярного переноса аминогруппы от АМК на а-кетокислоту,

• обратимые реакции,

• универсальные реакции для всех организмов,

• ферменты – трансаминазы,

кофермент – ФП.

Глюкозо –аланиловый цикл:

• Работающая мышца выделяет в кровь много лактата и аланина.

• Аланин образуется из ПВК путём трансаминирования.

• Из крови аланин поглощается печенью, где в результате трансаминирования вновь превращается в ПВК.

• ПВК используется для глюконеогенеза.

Значение реакций трансаминирования для синтеза и катаболизма АМК:

• образование кетокислот (ПВК, ЩУК, а-кетоглутарат),

• потеря аминогруппы определёнными АМК,

• перераспределение аминного азота,

• диагностическое значение трансаминаз.

Диагностическое значение трансаминаз:

• у новорожденных из-за высокой проницаемости АСТ в 1,5 раза выше, чем у взрослых здоровых людей,

• при остром гепатите повышается АЛТ, при инфаркте миокарда через 4-6 часов повышается АСТ,

• коэффициент де Ритиса АСТ/АЛТ в норме = 1,33± 0,42,

при гепатите <1,

при инфаркте миокарда повышается.

2. Антиоксидантная система организма. Неферментативные антиоксиданты. Антиоксидантные ферменты.

Антиоксидантная система (АОС)-система защиты биополимеров от деструкции.

Различают:

• ферментативное звено АОС,

• неферментативное звено АОС.

Ферменты АО:

• супероксиддисмутаза,

• каталаза,

• пероксидаза,

• глутатионпероксидаза,

• глутатионредуктаза,

• церулоплазмин.

Супероксиддисмутаза

СОД

• О 2 + О2 + Н+ → Н2О2 + О2

• Ионы меди и цинка – кофакторы СОД,

• СОД осуществляет удаление образовавшегося в клетке супероксидрадикала,

• применяется для лечения пневмонии, инфаркта миокарда, ожогов глаз.

Каталаза

2Н2О2 → 2Н2О + О2

Пероксидазная реакция

Н2О2 + АН2 → 2Н2О + А

Пероксидаза

• АН2 - донор протонов (аскорбиновая кислота, фенолы).

ГПО:

• селеносодержащий фермент,

• состоит из четырёх субъединиц, в активном центре каждой содержится селен,

• катализирует восстановление гидропероксида или перекиси водорода с помощью глутатиона.

• ROOH +2GSH → ROH + Н2О+ GSSG

• Н2О2 +2GSH → 2Н2О+ GSSG

В отличие от каталазы более активна при малых концентрациях перекиси водорода

Церулоплазмин

• основной антиоксидант плазмы крови,

• «перехватчик» супероксидрадикалов,

• обладает ферментативными свойствами,

• осуществляет окисление Fe в Fe .

Неферментативные антиоксиданты:

Антирадикальные ингибиторы отдают подвижный водород свободному радикалу.

InH +ROO· → In + ROOH

• витамины: С, α-токоферол, β-каротин, К, Р,

• белки: церулоплазмин, лактоферрин, трансферин, альбумин,

• минеральные вещества: Se, Zn, Co, Fe, Cu,

• гормоны: эстрогены, тироксин,

• биогенные амины: серотонин, гистамин,

• аминокислоты: фен, тир, три, мет, цис,

• пигмент меланин,

• мочевая кислота,

• карнозин, ансерин,

• глутатион,

• таурин.

Белковые АО плазмы крови:

• церулоплазмин,

• Бито (α +β – глобулины плазмы крови) -неспецифические адаптогены,

Это имеет прямое отношение к их терапевтическому действию.

• Применяются при ожогах и радиационных поражениях.

Слабыми антиоксидантными свойствами обладают:

• альбумины,

• трансферин,

• лактоферрин.

• Они связывают ионы железа или меди и тем самым предотвращают образование свободных радикалов из перекиси водорода.

Антиоксиданты по локализации делятся на:

• внутриклеточные: ГПО, СОД, каталаза,

не расходуются в процессе разрушения свободных радикалов,

• встроены в мембраны: α-токоферол, β-каротин, убихинон, расходуются в процессе разрушения свободных радикалов,

• во внеклеточных жидкостях: флавоноиды, полифенолы.

Идентифицируют 3 класса АО:

• Первичные АО:

• ГПО, СОД, церулоплазмин, ферритин, трансферин,

• предупреждают образование новых свободных радикалов.

• Вторичные АО:

• витамин Е, С, β-каротин, МК, билирубин, альбумин,

• удаляют образованные радикалы.

• Третичные АО:

• ДНК-репарирующие ферменты, метионинсульфоксидредуктаза,

• восстанавливают клеточные структуры, повреждённые свободными радикалами.

АО могут действовать как прооксиданты:

• Это зависит от их редокс-потенциала и дозы потребления.

• Приём β-каротина в дозе 20 мг в день повышает частоту возникновения рака лёгкого у курильщиков.

Синтетические АО:

• Синтетические аналоги витаминов: водорастворимое производное витамина Е – динатриевая соль токоферолфосфата.

• Ароматические фенолы и полифенолы: дибунол, порбукол.

• Гетероароматические фенолы.

• Азотистые гетероциклы.

• Органическиие кислоты и их производные: мочевая кислота,

цистеин, глутатион, фитиновая кислота

способны угнетать формирование гидроксилрадикалов.

Фитиновая кислота способна угнетать формирование гидроксилрадикалов:

• в сое,

• в рисе,

• в просе

3. Человек совершает срочную физическую работу. Какой процесс протекает в этой ситуации в скелетных мышцах: синтез гликогена или его распад? Укажите физилогическое значение процесса. Какой гормон стимулирует этот процесс?

Билет 21 распад,адреналин

Билет 22

1. Гормоны передней доли гипофиза, их химическая структура и влияние на обмен веществ. Последствия изменений продукции соматотропного гормона в организме.

1. Химическая природа гормонов передней доли гипофиза

СТГ – белок, ТТГ – гликопротеин, АКТГ – пептид, ГТГ: пролактин – белок, ФСГ – гликопротеин, ЛГ - гликопротеин. β-липотропин – пептид.